211service.com
Detta är vad NASA vill göra när det kommer till månen
En illustration av NASA Artemis-astronauter som arbetar på månen. NASA
När NASA äntligen kommer tillbaka till månen – förmodligen inte förrän någon gång efter 2024 – kommer det att starta grunden för den första utomjordiska kolonin i den mänskliga civilisationens historia och för framtida uppdrag till Mars. Men USA:s återkomst för första gången sedan Apollo-programmet kommer också att inviga en ny era av rymdforskning. En NASA-rapport som släpptes den 7 december beskriver vilka frågor NASA fortfarande har om månen, och hur få astronauter upp på ytan kan hjälpa till att svara på dem.
Rapporten beror främst på Artemis III, uppdraget att faktiskt skicka astronauter tillbaka till månens yta (inklusive den första kvinnan som landade på månen). Mycket av den vetenskap som forskare vill göra där kan hjälpa ingenjörer att lära sig hur människor kan använda månens resurser (som vattenis) för att utveckla en hållbar koloni. Det kunde det också testa nya arkitekturer det kommer att vara viktigt för att åka till Mars. Utöver det finns det intresse för att lära sig mer om månens geologi och inre, hur den har förändrats över tiden och vad dess ursprung kan berätta om jordens och solsystemets historia.
Seismologi
Att ha människor på månens yta innebär att de kan utföra snabba experiment här och där, samt installera nätverk av instrument som kan samla in data under mycket lång tid. Artemis III-uppdraget är en möjlighet som går förlorad om den första av en serie geofysiska och miljömässiga nätverksnoder inte sätts in, står det i rapporten.
Månens seismiska aktivitet är av nyckelintresse. Apollo-erans instrument gjorde oss först uppmärksamma på det faktum att månen inte är så död och tyst som vi en gång trodde. Det mullrar över tiden och upplever månbävningar då och då som får hela stenen att skaka. Även om man misstänker att detta beror på gravitationsfriktion med jorden och inte på tektoniska plattrörelser, vet vi inte tillräckligt för att säga säkert.
Dessa Apollo-instrument stängdes av 1977, men Artemis betyder att vi kan sätta ner några nya seismometrar på månen som kommer att upptäcka ännu känsligare månbävningar och hjälpa oss att avgöra vad som orsakar dem.
Relaterad berättelse
Vatten på månen borde vara mer tillgängligt än vi trodde Nya studier visar att vattenis finns på månens yta - ett lovande tecken för framtida månkolonier.Vatten
Vi vet att månen har vatten - massor av det. Framtida månkolonister skulle kunna använda detta vatten för att göra andningsbart syre, drickbart vatten och kanske viktigast raketbränsle. Och vi borde kunna komma åt det mycket lättare än vi tidigare trott .
Artemis III bör erbjuda vår första chans att studera månens vatteninnehåll direkt. Vi vill ha en bättre uppfattning om vilken typ av tillstånd det är i, om det är permanent eller en del av ett fluktuerande vattenkretslopp, hur utbrett det är och om vi verkligen kan skörda det för att få fram något användbart. Om det finns vissa platser eller geologiska strukturer där det borde vara mer rikligt, vill vi också verifiera det. Besättningar på Artemis III kommer att kunna borra ner i marken för att se om denna vattenis kan hittas på grunda djup, och de kommer att vara beväpnade med instrument som kan analysera dess karaktär närmare.
Jordens historia
Månens tillstånd kan berätta något om vad jorden upplevde för miljarder år sedan. Eftersom månen är en ödslig plats utan atmosfär, är dess yta ett orördt rekord av meteoritnedslag över tid. Genom att överväga ansamlingen av kratrar och när de bildades, kan vi få lite insikter i vad den närliggande jorden mötte över tiden också, särskilt under perioder av solsystemet när det fanns många fler stora stenar som slungade genom rymden. Kanske var de ansvariga för att leverera element och organiska ämnen som var viktiga för att hjälpa livet att utvecklas? Månen kanske kan berätta mer.
Artemis III kommer inte att kunna studera varenda krater på månen. Men direkta mätningar och observationer av till och med ett fåtal kan berätta för oss vilka typer av stenar som träffade månen för länge sedan och vad de var gjorda av, vilket ger oss en bättre uppfattning om vad som snurrade runt i solsystemet vid den tiden och troligen har landat på jorden också.
Solens historia
Ja, vi kan till och med använda månen för att studera solen. Den luftlösa månen har en gammal skorpa som i princip har bevittnat miljarder år av förändringar i solvindar och kosmiska strålar. Vi kan mäta specifika elektromagnetiska spektrumvariationer i månens mark för ledtrådar om hur strålning och värme från solen har förändrats under åren.
Jordobservation
När vi väl är där uppe kan vi titta tillbaka. Vi gör redan detta med hjälp av satelliter från vår planets omloppsbana, men månen är också en bekväm plattform från vilken vi kan göra jordvetenskap. NASA:s rapport säger att månen förmodligen kan hjälpa forskare att göra observationer med en högre upplösning än de satelliter som är stationerade vid Lagrangepunkt L1 (en populär bana för jordvetenskapliga observatorier), tack vare dess närhet. Undersökningarna kan ge insikt i blixtar, mängden ljus som reflekteras från jorden, atmosfärisk kemi, havsvetenskap och mer. I en tid då klimatvetenskapen är så kritisk kan månen i slutändan hjälpa oss att mer exakt beräkna hur snabbt planeten värms upp.
Mångravitationsexperiment
Månens gravitation är bara en sjättedel av jordens, i en miljö som är helt exponerad för rymdens vakuum. Det betyder att det finns en enorm möjlighet att genomföra massor av komplexa fysikexperiment. Vi skulle kunna lära oss mer om förbränning och hur bränder sprids i rymden (något med säkerhetskonsekvenser för framtida astronauter ). Det finns intresse för att se hur olika kemikalier kan reagera i denna typ av mikrogravitation. Det kommer att finnas chanser att bättre förstå vätskedynamik för en mängd olika vätskor. Listan fortsätter och fortsätter.
Artemis III kommer inte att gå igenom många av dessa experiment alls, men det kommer att räcka långt för att informera oss om vilka typer av undersökningar som kan komma igång i Artemis IV, V och vidare.
Prov retur
Många av de vetenskapliga målen som diskuteras här kan inte uppnås enbart på månen, och det är därför vi måste ta tillbaka prover till jorden. Exempel på returuppdrag är populära nuförtiden. Japan tog precis tillbaka lite material från en asteroid . NASA är gör detsamma just nu för en annan asteroid, och den har också en Mars provreturuppdrag planerat för senare . Kina har precis öste upp lite spillror från månen och borde föra tillbaka dessa material till jorden om bara några dagar.
Enligt sin rapport vill NASA att Artemis III-besättningen ska samla in en mängd olika prover från många olika platser, över ett brett spektrum av geologin. Och den vill ta tillbaka en större total massa av material än vad det genomsnittliga Apollo-uppdraget gjorde. Fler prover gör att vi inte längre behöver vara så konservativa när det gäller vilka typer av experiment vi genomför. Om vi vill utsätta månstenar för förhållanden som kan förändra dem för alltid, kan vi göra det med vetskapen om att det fortfarande finns mycket kvar.